import java.util.Arrays;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * 287. 寻找重复数
 */
public class Solution_287 {
    /**
     * 官方题解：二分查找
     * <p>
     * 时间复杂度：O(NlogN)
     * <p>
     * 空间复杂度：O(1)
     */
    public int findDuplicate(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        int left = 1, right = len - 1, ans = -1;
        while (left <= right) {
            int mid = left + (right - left) / 2;
            int count = 0;
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                if (nums[i] <= mid) {
                    count++;
                }
            }
            if (count <= mid) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid - 1;
                ans = mid;
            }
        }
        return ans;
    }

    /**
     * 哈希表
     * <p>
     * 时间复杂度：O(N)
     * <p>
     * 空间复杂度：O(N)
     */
    public int findDuplicate3(int[] nums) {
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        for (int num : nums) {
            map.put(num, map.getOrDefault(num, 0) + 1);
        }
        for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : map.entrySet()) {
            if (entry.getValue() > 1) {
                return entry.getKey();
            }
        }
        return -1;
    }

    /**
     * 排序（修改了原数组）
     * <p>
     * 时间复杂度：O(NlogN)
     * <p>
     * 空间复杂度：O(logN)
     */
    public int findDuplicate2(int[] nums) {
        Arrays.sort(nums);
        int len = nums.length;
        for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
            if (nums[i] == nums[i + 1]) {
                return nums[i];
            }
        }
        return -1;
    }

    /**
     * 暴力法，两重循环
     * <p>
     * 时间复杂度：O(N^2)
     * <p>
     * 空间复杂度：O(1)
     */
    public int findDuplicate1(int[] nums) {
        int len = nums.length;
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            for (int j = i + 1; j < len; j++) {
                if (nums[i] == nums[j]) {
                    return nums[i];
                }
            }
        }
        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Solution_287 solution = new Solution_287();
        int[] nums = { 1, 3, 4, 2, 2 };
        int ans = solution.findDuplicate(nums);
        System.out.println(ans);
    }
}
